한국·미국 국제 공동연구
폐 내 호중구 표적 지질나노입자…코로나19 염증 억제 입증
(위 왼쪽부터) 성균관대 박우람 교수, 미국 하와이대 사가나 베르마 교수, 주원 박 교수, (아래 왼쪽부터) 미국 하와이대 신하은 박사, 스테파노스 야나코풀로스 박사, 성균관대 박주동 학생(박사과정). (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지
[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 성균관대는 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀이 한국과 미국 연구진의 국제 공동연구를 통해 폐의 염증과 손상을 일으키는 코로나19의 과도한 호중구 활성화를 정밀하게 억제하는 신개념 지질나노입자(LNP, Lipid Nanoparticle) 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.
코로나19 환자의 심각한 폐 손상과 염증은 호중구의 과도한 활성화와 그로 인한 호중구 세포외덫(NET, Neutrophil Extracellular Trap) 형성 때문으로 알려져 있다. 그러나 기존 치료제는 약물의 빠른 분해와 낮은 표적 전달 효율성으로 인해 실질적 치료 효과가 제한적이었다.
이에 국제 공동연구팀은 폐 호중구만을 선택적으로 표적할 수 있는 지질나노입자(DPNLNP)를 개발했다. 또한 이를 이용해 NET 억제제인 'DNase I'와 'Sivelestat'을 폐 내 호중구에 정밀 전달했다.
코로나19 환자의 심각한 폐 손상과 염증은 호중구의 과도한 활성화와 그로 인한 호중구 세포외덫(NET, Neutrophil Extracellular Trap) 형성 때문으로 알려져 있다. 그러나 기존 치료제는 약물의 빠른 분해와 낮은 표적 전달 효율성으로 인해 실질적 치료 효과가 제한적이었다.
이에 국제 공동연구팀은 폐 호중구만을 선택적으로 표적할 수 있는 지질나노입자(DPNLNP)를 개발했다. 또한 이를 이용해 NET 억제제인 'DNase I'와 'Sivelestat'을 폐 내 호중구에 정밀 전달했다.
코로나19 감염 마우스 모델에서 호중구를 표적하는 지질나노입자는 세포외덫 분해 및 형성을 억제해 폐 손상을 억제한다. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지
동물 모델(K18-hACE2 마우스)을 이용한 실험에서 이 나노입자는 기존 치료제 대비 낮은 농도로도 폐 내 NET 형성을 크게 감소시켰다. 더해 폐 조직의 염증, 손상 및 콜라겐 침착을 효과적으로 억제했다.
교신저자인 박 교수는 "이번 연구는 폐 호중구를 정밀 표적함으로써 코로나19 및 다른 호흡기 질환의 NET 관련 합병증을 최소한의 부작용으로 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준 최초의 사례"라며 "향후 다양한 면역 조절제를 동시에 폐의 특정 세포에 전달하도록 기술을 확장할 것"이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 보건의료 R&D사업을 통해 수행됐으며 폐질환 정밀 치료를 위한 혁신 나노입자 플랫폼 개발을 목표로 하고 있다.
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
교신저자인 박 교수는 "이번 연구는 폐 호중구를 정밀 표적함으로써 코로나19 및 다른 호흡기 질환의 NET 관련 합병증을 최소한의 부작용으로 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준 최초의 사례"라며 "향후 다양한 면역 조절제를 동시에 폐의 특정 세포에 전달하도록 기술을 확장할 것"이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 보건의료 R&D사업을 통해 수행됐으며 폐질환 정밀 치료를 위한 혁신 나노입자 플랫폼 개발을 목표로 하고 있다.
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